2018届高考生物总复习课后分层训练-第36讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
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课时规范练36 胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(湖北鄂州期末)囊胚期是哺乳动物胚胎发育的一重要阶段。
下列关于囊胚的叙述,错误的是( )A.囊胚从透明带中伸展出来称为孵化B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化C.要使胚胎移植容易成功,可选择囊胚阶段的胚胎进行移植D.滋养层细胞在囊胚期已发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定2.(浙江宁波二模)下图为某胚胎工程的流程图。
下列叙述错误的是( )①→动物细胞培养→胚胎→②→新个体A.若该工程中需涉及胚胎分割技术,则①可以是卵裂球B.若该工程为核移植技术,则形成①的受体细胞可以是去核的受精卵C.若该工程为体外受精技术,则获得的新个体为克隆动物D.②过程需要供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系3.(福建上杭一中模拟)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。
下列叙述正确的是( )A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质C.过程③进行同期发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应D.与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物4.(湖北模拟)当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时,我们需要理性地表明观点和参与讨论。
下列不属于理性看待转基因技术的是( )A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响B.只要有证据表明某转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用C.由于在经济、文化和伦理道德观念等的差异,人们对转基因技术有不同的看法D.要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
5.(山东省实验中学二模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。
第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题考点一| 受精、早期胚胎的发育和培养1.胚胎工程(1)操作对象:动物的早期胚胎或配子。
(2)技术:体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。
2.精子和卵子的发生的比较(1)场所:雌性动物的输卵管内。
(2)过程:①受精前的准备阶段。
a.精子获能:正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。
b.卵子的准备:发育到减数第二次分裂中期,才具备与精子受精的能力。
(3)受精过程4.早期胚胎发育\* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(②细胞数量增多,胚胎总体积不增加或略有缩小↓\* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(①细胞数目为32个左右②细胞都具有全能性↓\* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(①内细胞团:发育为胎儿的各种组织②滋养层细胞:发育成胎膜和胎盘↓\* jc0 \* "Font:宋体" \* hps21 \o(\s\up 9(①外胚层:内细胞团表层的细胞②内胚层:内细胞团下方的细胞5.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养。
①采集:促性腺激素处理后冲卵,在活体或屠宰体的母畜的卵巢内直接采集。
②培养:人工培养到减数第二次分裂中期。
(2)精子的采集和获能。
①采集:假阴道法、手握法、电刺激法。
②获能:培养法和化学诱导法(在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能)。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
6.胚胎的早期培养(1)培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物质。
(2)胚胎处理:当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植,或冷冻保存。
视角考查受精及早期胚胎培养下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
据图回答相关问题:(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是______;从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用,其获能的方法有培养法和____________法。
课后限时训练(时间:30分钟)1.将外源生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊的生长速度比一般绵羊提高30%,体型增大50%.下图是转基因绵羊的培育流程图,请据图回答:(1)上述操作中,目的基因是,若该目的基因序列已知,则可通过PCR扩增或的方法获得。
图中a过程是在(填“细胞内"、“细胞外")构建形成重组DNA分子的.若b过程的受体细胞是大肠杆菌,常用处理大肠杆菌以增加其细胞壁的通透性.(2)下列关于基因工程的叙述中,正确的是( ) A。
DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同B。
两个能够互补配对的DNA片段所具有的粘性末端一定相同C。
受体细胞能表达载体上的标记基因,即表明重组DNA分子已成功导入D。
限制性核酸内切酶能够识别和切割RNA分子内一小段特殊核苷酸序列(3)下列关于转基因绵羊培育过程中的叙述,正确的是()A.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵B.提供子宫保证移植胚胎正常发育的代孕母体可以与供体不属于同一物种C。
若对胚胎进行分割,可采用胰蛋白酶处理卵裂球使细胞分散开D.图中“早期胚胎”一般指的是发育到原肠胚阶段的胚胎(4)为让移植胚胎容易成活,应对代孕母进行处理,得到的子代羊属于(填“克隆动物"、“试管动物”)。
答案(1)生长激素基因化学合成细胞外氯化钙(2)A(3)C(4)同期发情试管动物2.(2015·浙江省第一次五校联)阅读如下材料,回答下列问题:资料Ⅰ:马铃薯是世界近两亿人民的主要食物。
但病毒侵染后导致产量大幅下降,故而培育脱毒或抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。
资料Ⅱ:中国不孕不育率达15%,已成年轻一代面临的大问题.辅助生殖技术成为这些家庭的最后希望,试管婴儿技术已经在临床上应用。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖通过技术培养成脱毒苗。
此过程说明植物细胞具有.(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内,其导入常使用法,该方法是先将目的基因插入到相应菌Ti质粒上,最终进入植物细胞并插入到植物细胞的上。
第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题生态工程[基础知识要打牢]1.受精作用和早期胚胎发育过程(如图)(1)受精条件:精子须经过①获能过程,对于啮齿类动物的精子,一般采用培养法。
卵母细胞须发育至减数第二次分裂中期才能参与受精过程。
(2)受精过程:防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
(3)早期胚胎发育过程:③④过程的核质比逐渐增大,孵化发生在囊胚后期,即⑤过程(填数字代号)。
细胞开始出现分化的时期是囊胚时期。
(4)胚胎的早期培养:①培养液成分中的“两素”“两酸”分别指维生素与激素、氨基酸与核苷酸。
②当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植,或冷冻保存。
2.胚胎工程的操作流程(填空)3.生物技术的安全性、伦理问题(1)对转基因生物安全性的争论:在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。
(2)治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系:(填表)4.生态学实例与生态工程原理(填表)[命题热点要知晓]奶牛,流程如下图。
请据图回答下列问题:(1)在过程①之前,需要对供体和受体母牛进行___________________处理;供体良种公牛的精子需获能后才能完成受精作用,若在体外可将精子放在一定浓度的____________中使精子获能。
(2)受精时,精子需顶体内的________协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
卵细胞受精的标志是在透明带和卵细胞膜间隙观察到__________。
(3)②过程的名称是__________,完成②过程后需对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到____________阶段。
(4)③过程用到的胚胎工程技术是________________,它在胚胎工程中的意义在于______________。
解析:(1)对供体和受体母畜需要进行同期发情处理,使两者处于相同的生理状态,以顺利完成胚胎移植和胚胎发育过程。
精子可放在获能液中处理使精子获能,常用的获能液为肝素或钙离子载体A23187溶液。
专题限时集训(十六) 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程(限时:40分钟)(对应学生用书第155页)1.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。
流程如下:(1)过程①采用的是细胞工程中的________________技术,过程②采用的是胚胎工程中的________________技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的________________。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用________和________两种工具酶。
基因表达载体上除目的基因外,还需有________________基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________________。
在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。
若将图中获得的组织器官移植给个体________________(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
【解析】(1)过程①表示细胞核与去核卵母细胞结合,即核移植技术;过程②表示早期胚胎培养技术。
(2)体细胞进行体外培养时,CO2气体的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。
(3)构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶;基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,属于胚胎干细胞。
在图示过程中,B个体提供的是细胞核,分化形成的组织器官的性状主要是由来自B的遗传物质决定的,因此体外培养获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应。
【答案】(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团 B2.(2017·淄博市高三二模)转基因猪可为人体器官移植提供供体。
第36讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题限时训练提升考能(时间:15分钟)1.根据下列有关胚胎工程的示意图,分析回答下列问题:(1)C细胞应选择处于________________的细胞;体外受精前要对B细胞进行________处理。
(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫________,D羊对外来胚胎不发生________,这使外来胚胎在其体内存活成为了可能。
(3)图中的早期胚胎通常处________阶段。
获得的早期胚胎若暂不移植给受体,可使用________法保存。
(4)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为在功能上,ES 细胞具有________。
ES细胞具有体积小、________、核仁明显的特点。
答案(1)减数第二次分裂中期获能(2)胚胎移植技术免疫排斥反应(3)桑椹胚(或囊胚阶段) 冷冻保存 (4)全能性细胞核大2.如图是科学家培育生产人血清白蛋白(hALB)的乳腺生物反应器的流程图,请回答下列问题:(1)为获得更多的卵母细胞,在过程A中常对良种奶牛注射________。
体外受精前,需对精子进行________处理。
(2)过程C使用的酶是________,为让hALB基因在牛的乳腺细胞中表达,需将hALB基因与________等调控组件重组在一起。
在分子水平上检测hALB基因是否在转基因牛体内成功表达的方法是________。
(3)过程D使用的技术为________,获得囊胚后可切割[ ]________做DNA分析性别鉴定。
(4)进行E操作前要对受体进行________处理。
通过________技术可获得更多的转基因牛。
答案(1)促性腺激素获能(2)限制酶和DNA连接酶乳腺蛋白基因的启动子抗原—抗体杂交(3)早期胚胎培养[①]滋养层(4)同期发情胚胎分割3.如图表示转基因牛的培育过程,请据图分析回答下列问题。
(1)①过程为________。
(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入________等一些天然成分,除了要保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的________和________。
课时跟踪练361.(2020·太原五中质检)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质解析:癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养,体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞,A错误;细胞核移植不一定是在同种动物、同种组织之间进行,如可以将一种生物体细胞的细胞核移植到另一种生物去核的卵母细胞中,B错误;胚胎分割技术中,随着胚胎分割次数的增多,分割胚的发育能力明显降低,该技术获取同卵多胚的数量是有限的,C正确;维生素和激素都不能提供能量,D错误。
答案:C2.(2020·菏泽一模)2018年11月,一对名为“露露”和“娜娜”的基因编辑婴儿的诞生引发了国内巨大的争议。
基因编辑过程的实质是用特殊的引导序列将“基因剪刀——Cas9酶”精准定位到所需修饰的基因上然后进行编辑。
据此回答下列问题:(1)科学家用____________法将特殊的引导序列与“基因剪刀——Cas9酶”导入目的细胞,上述实例中目的细胞为________。
(2)“露露”与“娜娜”其实也是试管婴儿,试管婴儿需让成熟且________的精子与成熟的卵细胞结合形成受精卵,然后进行早期胚胎培养。
该时期所用培养液中含有的物质有无机盐和有机盐类、氨基酸、维生素、____________、____________,以及血清等。
(3)胚胎干细胞在功能上具有______________,通常可以从__________________中分离得到。
早期胚胎中的干细胞,在许多领域有着广泛的应用,如用于____________________________________ ___________________________________ (答出一点即可)。
课后·分层训练
(时间:15分钟满分:50分)
1.人们利用转基因、核移植、体外受精等技术获得的动物胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
请回答下列问题:
(1)在转基因过程中,构建基因表达载体常用的工具酶是________________;将目的基因导入动物细胞最常用的技术是________。
(2)在核移植过程中,所用的去核卵母细胞一般处于________________期;用于培养供体细胞的培养基中通常含有________________等一些天然成分。
(3)在体外受精过程中,所用的精子是经过________________处理的;判断卵子受精的重要标志是________________________。
(4)在胚胎移植过程中,胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应;欲获得遗传物质完全相同的两个后代,可选择发育良好、形态正常的____________进行胚胎分割。
答案(1)限制酶和DNA连接酶显微注射技术(2)减数第二次分裂中血清、血浆(3)获能透明带和卵细胞膜之间出现两个极体(4)免疫排斥桑椹胚或囊胚2.(2016·江西上饶二模,40)目前,精子载体法逐渐成为具有诱惑力的制备转基因动物的方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。
如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。
请据图回答:
(1)精子载体法过程中外源基因能够整合到精子的________上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的________才能进入卵细胞中。
(2)过程②采用的是________技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行
________处理。
(3)利用转基因动物分泌的乳汁来生产药物的________反应器是科学家将药用蛋白基因与____________的启动子等调控组件重组在一起,然后导入哺乳动物的受精卵中,最终培养出转基因动物。
(4)过程③需要在____________(至少写出两点)等条件下进行。
由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入________。
解析(1)精子与卵细胞受精时,精子的头部进入卵细胞中,并释放其细胞核进入卵细胞,但细胞质未进入。
因此为了提高转化率,必须将外源基因整合到精子的染色体中。
(2)②表示体外受精过程,因此需要采用体外受精技术。
精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用。
(3)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术,将外源基因(药用蛋白基因)导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用了动物乳腺天然、高效合成分泌蛋白的能力。
(4)③是早期胚胎培养过程,该过程需要的条件有:无菌无毒环境、适宜的温度和pH、充足营养、一定气体环境等。
动物细胞培养所需的培养液成分一般都比较复杂,除了含有各种无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、微量元素等外,还要添加血清(或血浆)等物质。
答案(1)染色体头部(细胞核)(2)体外受精获能
(3)乳腺生物(乳房生物)乳腺蛋白基因(4)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、一定气体环境(答出2点即可)动物血清(或血浆)
3.(2017·江西南昌检测)一对表现正常的夫妇,其家族中都有遗传性囊性纤维病(常染色体隐性遗传病)患者。
医生对他们进行了遗传咨询后,决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。
(1)医生首先为女性注射________,刺激卵泡成长,实现控制性超数排卵,然后在局部麻醉下从卵巢中吸取________,并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中,置于37 ℃培养箱中培养。
(2)从男性体内采集精子经过________处理,其方法通常采用________和________。
处理后的精子与卵子放在含有________的同一培养皿中完成________。
(3)将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查________,分别对多个胚胎的细胞进行基因检测,选择出无致病基因的胚胎(________个细胞阶段)植入母亲________内,避免遗传病孩子的出生。
答案(1)促性腺激素卵母细胞(2)获能培养法化学诱导法受精培养液(或获能溶液)体外受精
(3)受精状况和发育能力8~16子宫
4.(2016·河北保定一模)2016年,首位“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿在英国出世,婴儿含有“一父两母”三人的遗传物质,可有效防止某些遗传病,请据图回答。
(1)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射
________激素,促进卵泡发育成熟。
(2)重组细胞体外培养到MⅡ中期的原因是此时卵母细胞才具备________能力,重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,其中CO2的主要作用是____________。
(3)从受精卵到三亲婴儿的出生还需要________和________等技术。
(4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。
三亲婴儿的染色体中有________来自母亲提供的细胞核。
(5)培育这种试管婴儿在胚胎植入前需要对胚胎进行________诊断。
解析(1)要产生较多的卵细胞应注射促性腺激素,从而促进卵泡发育成熟。
(2)卵母细胞只有发育到MⅡ中期才具备受精能力。
动物细胞培养和早期胚胎培养加入5%的CO2是为了维持培养液的pH。
(3)从受精卵到三亲婴儿的出生还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
(4)三亲婴儿因为只利用了母亲的细胞核,所以能避免线粒体遗传病基因传递给后代。
染色体只存在细胞核中,所以三亲婴儿有1/2的染色体是母亲提供的。
(5)为了预防其他遗传病应在胚胎移植前对胚胎进行基因诊断。
答案(1)促性腺
(2)受精维持培养液的pH
(3)早期胚胎培养胚胎移植
(4)能1/2
(5)遗传学(或基因)
5.根据下列有关胚胎工程的示意图,分析回答下列问题:
(1)C细胞应选择处于________________的细胞;体外受精前要对B细胞进行
________处理。
B细胞和C细胞在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查________________。
(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫________,D羊对外来胚胎不发生
________,这使外来胚胎在其体内存活成为了可能。
在此过程中若想得到具有相同遗传物质的两个子代E羊,可通过________技术来实现。
(3)图中的早期胚胎通常处于________阶段。
获得的早期胚胎若暂不移植给受体,可使用________法保存。
(4)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为在功能上,ES细胞具有____________。
ES细胞具有体积小、________、核仁明显的特点。
答案(1)减数第二次分裂中期(MⅡ中期)获能受精状况和受精卵的发育能力
(2)胚胎移植免疫排斥反应胚胎分割
(3)桑椹胚或囊胚冷冻
(4)发育的全能性细胞核大。